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Amélioration de la performance des outils de coupe via la nanodéposition par plasma

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub2790
Author
Laganière, B.
Date
March 2012
Edition
39414
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
Laganière, B.
Contributor
Canada. Canadian Forest Service
Date
March 2012
Edition
39414
Material Type
Research report
Physical Description
15 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Tools
Plasma
Series Number
Valeur au bois no FPI-11-10
Projet no 201005269
E-4760
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
CUTTING TOOLS
PLASMA
Nanotechnology
Abstract
Ce rapport présente les résultats obtenus du projet « Amélioration de la performance des outils de coupe par traitement par nanodéposition plasma » qui a débuté le 1er avril 2011 et s’est terminé le 31 mars 2012. L’objectif du projet était de traiter des outils afin d’en améliorer la performance en usine. Cette étude a permis de faire des avancées dans la connaissance et dans l’expérimentation du traitement des outils de coupe par dépôts de couches minces par pulvérisation cathodique. Des collaborations entreprises avec l’Université de Montréal et Arts et Métiers ParisTech de Cluny en France ont permis d’avancer nos connaissances; de même, des traitements effectués chez ces partenaires ont pu être expérimentés en conditions industrielles dans des usines au Québec. Cette étude a permis aussi de corroborer les résultats obtenus dans des tests effectués l’année dernière et qui avaient permis d’atteindre une amélioration de la durée de vie d’environ 35 % pour des outils de canter dans une étude préliminaire. Par la suite, des gains de 43 % ont été obtenus pour une étude plus étendue pour les couteaux de canter. Un autre test effectué avec des scies circulaires dans du bois feuillu avait permis d’obtenir une longévité de 50 %. Ces tests ont permis de corroborer les résultats du test préliminaire et démontrent l’efficacité des traitements de surface des outils par pulvérisation cathodique pour l’industrie de la transformation primaire. Une expertise a pu être montée dans l’opération du réacteur et les paramètres ont été obtenus afin de faire du dépôt avec du CrN. Un service direct de traitement d’outils de coupe est maintenant disponible chez FPInnovations pour effectuer des dépôts de CrN et qui peuvent aider l’entreprise canadienne à mieux d’être plus compétitive.
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Alternatives to slack wax

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub2802
Author
Wan, Hui
Date
March 2012
Edition
39428
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
Wan, Hui
Date
March 2012
Edition
39428
Material Type
Research report
Physical Description
27 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Waxes
Strands
OSB
Oriented strandboard
Orientation
Series Number
General Revenue Report Project No. 201004857
E-4780
Location
Québec, Québec
Language
English
Abstract
In this project, a comprehensive experiment studied the impact of wax type, wax content, wax heating temperature and wax molecular weight on OSB panel performance. It shows that to allow tall oil, hydrogenated soybean wax, linseed oil, and low density polyethylene (LDPE) to be used for OSB, further work is needed. We need to add wax in the OSB process; otherwise panel dimensional stability will be ruined. There is an optimal wax content of around 1% in OSB production. The wax content in OSB panel did not need to be higher than 1%. With the waxes tested, wax heating temperature should be higher than 90°C. At a fixed wax heating temperature, optimal wax molecular weight is 520 Daltons for OSB application. Applying high molecular weight wax (600 Daltons) on panel surface may help to improve panel bending strength. The experiment shows that partial substitution of slack wax with LDPE at the OSB panel surface layer may be feasible. Experimental results also show that using contact angle and surface tension tests may help us to screen waxes for OSB panel application. Based on the experimental data, one should handle different waxes in different ways. By engineering wax application parameters one can develop a cost effective way to produce composite panels to meet dimensional stability requirement. Further testing on the feasibility of using contact angle and surface tension to differentiate wax should be conducted. Emulsifying low density polyethylene should be further investigated. Further research is also needed to verify how wax operational parameters affect panel strength.
WAX
Oriented Strand Board (OSB)
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Élément 4 : Développement de nouveaux procédés et technologies pour l'industrie des bois feuillus (Projet 9) - Définition des technologies de transformation requises

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39396
Author
McDonald, J. David
Date
March 2012
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
McDonald, J. David
Date
March 2012
Material Type
Research report
Physical Description
18 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Processing
Hardwoods
Series Number
Programme des technologies transformatrices ; Projet TT.4.3.03
201005167
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
L’objectif de ce projet était d’acquérir des connaissances sur les problèmes de fausse détection occasionnés par l’oxydation et la présence de marques ou d’impuretés sur la surface des sciages bruts à l’état vert lors du scannage. Les tests ont permis d’identifier douze différents types de marques ou impuretés de surface qui pourraient biaiser la décision des systèmes de vision. Selon les procédés de fabrication et les équipements utilisés, on les retrouve sur 17 % à 80 % des sciages produits en scierie. Les impuretés les plus fréquemment observées sont les marques de chaines, la présence de sciure et les marques causées par le contact des scies avec un nœud contenant de l’écorce ou de la carie. À eux seuls, ces trois types d’impuretés comptent, dans certains cas, pour plus de 93 % des marques identifiées. Ces types d’impuretés n’ont pas tous la même influence sur la performance d’un système de vision. Certaines marques sont filtrées adéquatement et n’ont aucune répercussion sur la décision de scannage alors que d’autres sont perçues comme des défauts ou camouflent un défaut existant, ce qui a pour conséquence de déclasser ou de surclasser les sciages. L’impact des fausses détections sur la valeur des sciages diffère énormément selon le nombre et la catégorie d’erreurs ainsi que la qualité initiale des sciages affectés par les impuretés. Certains types d’impuretés ont conduit à des pertes de 446 $/Mpmp alors que d’autres ont entraîné des gains de 9 $/Mpmp. Lorsque pondérées, ces fausses détections représentent pour une scierie un manque à gagner annuel pouvant atteindre 250 000 $, si aucune mesure corrective n’est prise pour remédier à la situation. À cet effet, des pistes de solution visant à éliminer ou à limiter les marques ou impuretés à la surface des sciages sont décrites dans ce rapport. Quant à l’oxydation, les tests effectués durant l’hiver démontrent qu’à l’intérieur d’une période approximative de 24 heures, la coloration qui en résulte n’est pas assez importante pour modifier la décision du système de vision. Nous suggérons que d’autres tests soient effectués pour connaître l’impact de l’oxydation dans des conditions différentes.
Processing
Hardwoods
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Element 4 : Hardwood initiative - Development of new processes and technologies in the hardwood industry : Best practices to avoid hardwood checking. Part 1. Hardwood checking - the causes and prevention

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39397
Author
Yang, D.-Q.
Normand, D.
Date
March 2012
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
Yang, D.-Q.
Normand, D.
Date
March 2012
Material Type
Research report
Physical Description
20 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Hardwoods
Lumber defects
Series Number
Transformative Technologies Program ; Project No. TT4.3.03
201005167
Location
Québec, Québec
Language
English
Abstract
Wood checking is a major problem that has a significant economic impact for hardwood producers and consumers. Wood checking can occur on logs, green lumber, dried lumber and final products during manufacturing, drying process, storage and end-use. Checking on wood products is caused by many internal and external factors such as wood species, moisture content, storage method, drying process, temperature, relative humidity, air flow velocity and solar radiation. While it is impossible to completely eliminate wood checking; it however can be controlled to an acceptable level with proper measures. The control measures include best practices in harvesting, storage, sawing, drying, chemical coatings, physical methods and controlling end-use environmental conditions. This report provides scientific information on the nature of different types of checks that may occur on various wood products, checking conditions and control measures.
Hardwoods - Defects
Control
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Effect of adhesive cure on quality of fingerjoined lumber : updated report

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39405
Author
Pirvu, Ciprian
Date
March 2012
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
Pirvu, Ciprian
Contributor
Natural Resources Canada. Canadian Forest Service.
Date
March 2012
Material Type
Research report
Physical Description
56 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Lumber
Composites
Adhesives
Series Number
Value to Wood No. FPI 121W
W-2888
Location
Vancouver, British Columbia
Language
English
Abstract
The relationship between proof load level of fingerjoined lumber and degree of cure of adhesive bonds was investigated. Tension tests were completed for two different degrees of cure for two different adhesives. The proof load level determined for the partially cured joints did not cause damage to the joints that survived the proof test. Preliminary guidelines for determining appropriate proof load levels for testing fingerjoined lumber with partially cured joints were proposed. The proposed guidelines will need to be validated through mill trials to demonstrate their efficacy and reliability to the manufacturer and third party inspection agency. Keywords: fingerjoined lumber; tension proof testing/loading; partially cured adhesive bonds.
Curing rate
Finger jointed lumber
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Solution au problème de recirculation du bois dans la scierie

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub39690
Author
McDonald, J. David
Bédard, P.
Date
November 2012
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
McDonald, J. David
Bédard, P.
Date
November 2012
Material Type
Research report
Physical Description
10 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Trimming
Saw mills
Optimization
Series Number
Projet General Revenue no 301007097
E-4799
Location
Québec, Québec
Language
French
Abstract
Sawmill optimization
Edging and Trimming
Abstract
Dans la plupart des scieries de bois résineux, on observe un problème de recirculation du bois entre l’ébouteuse et la déligneuse optimisée. Certaines pièces retournées à la déligneuse par l’ébouteuse, circulent en boucle entre ces deux postes. La plupart des scieries utilisent des paramètres de délignage plus sévère pour atténuer le problème, toutefois le rendement matière s’en trouve affecté par une tendance à surdéligner. FPInnovations propose une solution simple et innovatrice pour résoudre le problème de recirculation du bois dans les scieries. Un prototype a été mis au point en collaboration avec un manufacturier d’équipement et un partenaire industriel. Un système pourvu de marqueurs et de caméras permet d’identifier les retours de l’ébouteuse et de forcer le délignage le cas échéant. L’utilisation de cet outil permet de mieux harmoniser les paramètres de délignage avec l’éboutage et de maximiser le rendement matière sans créer de circulation inutile du bois. Le prototype installé dans une scierie de bois de dimension fonctionne avec un taux de réussite de 97,5 %. Quelques pistes d’amélioration ont été identifiées pour accroître davantage ce niveau d’efficacité. Le système a également permis de réduire le taux de pièces en recirculation de 16 à 3 % dans l’usine où il a été installé. Les bénéfices théoriques évalués à cette usine sont autour de 32 $ par Mpmp déligné en harmonisant parfaitement les paramètres d’optimisation du délignage et de l’éboutage. Dans un contexte plus réaliste, compte tenu du fait que le niveau technologique des optimiseurs diffère, les paramètres d’optimisation au délignage doivent s’approcher de ceux de l’ébouteuse sans être totalement identiques. Ainsi, le gain anticipé pourrait être à mi-chemin, soit 16 $ par Mpmp déligné ou 4 $/Mpmp en considérant que 25 % de la production totale de la scierie passe par la déligneuse. Compte tenu de l’ampleur des bénéfices anticipés, nous pouvons déduire que dans la plupart des cas, le retour sur investissement sera inférieur à 6 mois.
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Lignin as a substitute for corncob in PF glue mixes for plywood manufacturing

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub5750
Author
He, G.
Feng, Martin
Date
July 2012
Edition
39436
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
He, G.
Feng, Martin
Date
July 2012
Edition
39436
Material Type
Research report
Physical Description
16 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Lignin
Glue
Adhesives
Series Number
Canadian Forest Service No. FRII-5.12
W-2951
Location
Vancouver, British Columbia
Language
English
Abstract
Lignin or lignin residue by-product can be produced from black liquor of pulping process or from cellulosic ethanol process. This project studied these lignin by-products as a substitute for corncob/Superbond fillers in PF glue mixes for plywood production. Two types of lignins were evaluated in the lab tests and one of them was used in the mill trial production. PF glue mixes with up to 50% corncob/Superbond substituted with lignin were produced and evaluated for plywood production. The test glue mixes were comparable to the control in viscosity, stability and bond performance. It is technically viable that lignin or lignin residue by-product be used as a substitute for corncob/Superbond fillers in the plywood industry. Caution must be taken to ensure that all particles of lignin pass a 100-mesh screen and the glue mix passes a 40-mesh screen in order for the glue mix to be smoothly transferred from the storage tank to the glue mix applicator.
ADHESIVES
Glue - Fillers
Lignin
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Element 4 : Hardwood initiative - Development of new processes and technologies in the hardwood industry (Project 17) - Impact of partial harvesting on tree grade: projections for northern hardwoods of the Acadian Forest Region

https://library.fpinnovations.ca/en/permalink/fpipub5768
Author
Swift, E.
Duchesne, I.
Ung, C.-H.
Wang, Xiao Dong (Alice)
Gagné, Roger
Date
March 2012
Edition
39692
Material Type
Research report
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Author
Swift, E.
Duchesne, I.
Ung, C.-H.
Wang, Xiao Dong (Alice)
Gagné, Roger
Date
March 2012
Edition
39692
Material Type
Research report
Physical Description
29 p.
Sector
Wood Products
Field
Wood Manufacturing & Digitalization
Research Area
Advanced Wood Manufacturing
Subject
Harvesting
Hardwoods
Grading
Series Number
Transformative Technologies Program
Project No. TT4.3.03
Project no.201005167
E-4800
Location
Québec, Québec
Language
English
Abstract
The objective of commercial thinning and partial harvesting has traditionally been to improve and increase the amount of higher quality stems for sawlog and veneer products, reduce losses from mortality, and reduce the harvest rotations for even-aged silvicultural systems. Literature on the impact of partial harvesting on stand dynamics, tree grade changes, fibre attributes, and potential forest products to promote uneven-aged and structures and management is scare for the northern hardwood forests of the Acadian Forest Region. A long-term selection harvest study established in west-central New Brunswick provides the opportunity to obtain such information under the FPInnovations and Natural Resources Canada, Canadian Wood Fibre Centre Eastern Hardwood Research Initiative. Results from the study suggest that the treated stands did benefit in the terms of growth and improved quality, but stand restoration is a slow process in the second growth uneven-aged stands on a 20-year harvest cycles. Stand growth responses and tree grade changes for both the control and treated plots are within the values reported for northern hardwood stands and are influenced by a number of treatment and biological factors. The results of fifteen years of observation are discussed in the context of the major publications existing in the literature for stand dynamics, tree grade changes, and the occurrence of ingrowth. In summary, greater is the basal area removal, the greater the diameter response of individual residual trees in the thinned plots. The thinned stands have not recovered the basal area values that existed at the initiation of this study Annual volume increment growth rates suggest that hardwood stands subjected to partial removals produced better growth response than was predicted at the start of the original study. Stand restoration and stem quality improvement are slow processes that may not be achieved with a first harvest entry in second-growth northern hardwood stands that have had the higher quality trees removed repeatedly in the past. Changes in tree grades were observed to be very dynamic in these second-growth northern hardwood stands because of a number of factors such as initial stem quality, stem growth, mortality rates, harvest rates (both regulated and unregulated), species, and site quality. As expected, ingrowth occurred more frequently in the thinned stands than the control stands. Except for one study site with more “mixedwood” characteristics ingrowth does not exist as a diverse mixture of desired tree species but a secondary canopy of dense American beech and sugar maple.
HARVESTING
Hardwoods - Grading
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